大跨度渡槽拱肋浇筑技术在工程中的应用

王元旦，郭洪有

（江西省水利水电建设有限公司，江西 南昌 330200）

廖坊水利枢纽灌区工程二期工程是采用PPP模式建设的国家“十三五”期间172项重大水利工程之一，是江西省首次采用大截面预制渡槽槽身构件建设的预制装配式渡槽[1]。其中，西干渠渡王家渡槽中的2座净跨60.00m的2连拱和3连拱大跨度跨河拱式渡槽是江西省首例大跨度拱式渡槽。由于工期紧，大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑尚无施工经验借鉴，施工难度大、条件差。因此，渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽是制约西干渠如期完工的关键施工项目，其中拱肋混凝土浇筑又是制约工期的关键工序。

为了确保在合同工期内如期完成渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽的施工，通过对设计推荐的拱肋混凝土分6次11块纵横对称浇筑施工方案和分3次7块纵横对称浇筑施工方案比较后，拱肋混凝土浇筑采用了分3次7块纵横对称浇筑技术。

1 工程概况

廖坊水利枢纽灌区工程位于江西省廖坊水利枢纽坝址下游，以抚河为界，分为东、西两岸灌区，灌区工程控灌总面积3.35×104hm2（50.21×104亩）。二期工程于2016年9月20日开工，合同总工期为30个月。二期工程西干渠渡王家渡槽中的3连拱跨河拱式渡槽位于西干渠桩号27+487.215～27+689.715渠段，2连拱跨河拱式渡槽位于西干渠桩号27+789.715～27+924.715渠段，均为预制矩形C40钢筋混凝土槽身，槽身内空截面净宽3.20m、净高2.15m、内空截面积6.84m2，槽身长度为7.50m；主拱肋为悬链线双肋拱，净跨为60.00m，拱肋混凝土强度等级为C40，截面尺寸为1.00m×0.65m。

2 施工技术原理

大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑技术的原理：

（1）在拱座混凝土浇完后，对拱肋混凝土浇筑模板支架搭设地基进行加固和硬化处理（主河道采用600钢管桩钢架栈桥），使地基承载力满足设计要求；

（2）按照《拱肋混凝土浇筑模板支架搭设专项施工方案》的要求搭设模板支架，其预拱度应符合设计要求；

图1 拱肋混凝土分块浇筑顺序及质量检测区域划分示意图

（3）按照拱肋混凝土分块浇筑顺序的规定进行拱肋混凝土分块浇筑，拱肋混凝土分块浇筑顺序见图1。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

大跨度拱式渡槽拱助混凝土浇筑施工工艺流程图详见图2。

图2 大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑施工工艺流程图

3.2 施工操作要点

3.2.1 施工准备阶段的主要工作内容

施工准备阶段的主要工作内容为熟悉设计文件与合同文件要求、熟悉施工环境、进行施工图审查、参加设计交底会议、建立施工测量控制网、编制大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑施工技术方案和模板支架搭设专项施工方案并组织专家论证。另外还需进行施工临时道路和施工排水设施施工，对施工作业人员进行技术、质量、安全、环境保护与文明施工技术交底等。

3.2.2 模板支架地基处理

模板支架地基处理施工操作要求：

（1）清除模板支架搭设范围内地基表层松散土层、排除积水，并找平地基。

（2）对模板支架搭设范围内地基进行硬化处理。地基硬化处理措施首先在模板支架搭设范围内地基上铺设一层40cm厚的碎石混合料，并采用20t振动平碾碾压密实；其次是在碎石混合料层上面浇筑20cm厚的C20混凝土；最后主河道模板支架基础采用钢管桩钢架栈桥。

3.2.3 模板支架搭设

模板支架搭设操作要点：

（1）根据《拱肋混凝土浇筑模板支架搭设专项施工方案》、《建筑施工碗扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2016）、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-2016）、《水利水电工程施工作业人员安全操作规程》（SL 401-2007）和《水利工程施工安全防护设施技术规范》（SL 714-2015）等对施工和管理人员进行技术和安全书面交底。

（2）检查进场钢管、扣件的质量，严禁使用未经检验或检验不合格的钢管、扣件搭设模板支架。

（3）按批准的模板支架搭设专项施工方案搭设拱肋混凝土浇筑模板支架。

3.2.4 拱肋底模立模

测量检查并调整拱肋底模模板的安装高程至符合设计要求；按照设计要求和《水工混凝土施工规范》（SL 677-2014）的规定安装拱肋底模模板并加固牢固；对模板支架拱顶12m范围进行加载预压；测量检查并调整经加载预压后的拱肋底模模板的安装高程至符合设计要求，并加固模板支架。

3.2.5 拱肋钢筋安装

按照拱肋钢筋施工图纸的要求加工拱肋钢筋，进行拱肋钢筋安装测量放样和拱肋钢筋安装。

3.2.6 拱肋侧模立模

按照拱肋混凝土分块浇筑顺序进行拱肋侧模立模，按照设计要求和《水工混凝土施工规范》（SL 677-2014）的规定安装拱肋侧模模板并加固牢固。

3.2.7 拱肋混凝土浇筑

拱肋混凝土浇筑操作要点：

（1）按照图1的浇筑顺序分块浇筑拱肋混凝土；

（2）按照由低到高、纵横对称的施工顺序浇筑拱肋混凝土；

（3）按照设计要求和《水工混凝土施工规范》（SL 677-2014）的规定进行拱肋混凝土浇筑施工；

（4）前后顺序混凝土块浇筑的间隔时间，应根据前浇块混凝土浇筑时的环境温度和后浇块钢筋受前浇块混凝土温度应力影响而产生的变形是否消除来判定。

3.2.8 拱肋混凝土养护与拆模

按照《水工混凝土施工规范》（SL 677-2014）的规定进行拱肋混凝土养护；拱肋混凝土底模的拆模应在最后浇筑块的混凝土龄期达到28d后，并选择晴好天气时段进行；施工现场设置安全警示与防护设施，并安排专人进行现场监护。

4 材料与设备

大跨度拱式渡槽拱肋混凝土安全浇筑施工技术使用的主要材料、设备、机具及用途见表1。

5 质量控制

5.1 施工质量控制的依据

本工程的施工质量控制依据为《拱式渡槽施工技术要求》、《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）、《水工混凝土施工规范》（SL 677-2014）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL 176-2007）等标准的质量控制要求，施工质量保证措施和施工质量检测计划。

表1 主要材料与设备

5.2 施工质量控制标准

拱肋混凝土浇筑施工质量控制标准见表2。

5.3 拱肋混凝土浇筑质量检测结果

拱肋混凝土浇筑质量检测区域划分见图1所示。拱肋混凝土内弧线、轴线、跨度偏离设计检测结果见表3～5。

6 结语

廖坊水利枢纽灌区二期工程西干渠渡王家渡槽中的2座大跨度跨河拱式渡槽施工应用的大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑技术，创新了江西省水利灌区工程大跨度拱式渡槽拱肋混凝土的浇筑方式，为今后类似工程的建设积累了示范工程经验；对确保西干渠渡王家渡槽工程按期完成起到了关键的作用；该施工技术具有保证拱式渡槽拱肋混凝土浇筑质量（拱肋同心圆度满足设计要求）、保证施工安全（减少了拱肋混凝土浇筑过程中的混凝土温度应力和入仓混凝土荷载引起的模板支架变形）、加快施工速度等特点。它适用于大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑施工，对类似工程施工具有较好地推广应用前景。

表2 拱肋混凝土浇筑施工质量控制标准

表3 拱肋混凝土内弧线偏离设计弧线检测结果表

表4 拱肋轴线偏离设计轴线检测结果表

表5 拱肋跨度偏离设计跨度检测结果表